DE1273914B

DE1273914B - Lubricator on a gear

Info

Publication number: DE1273914B
Application number: DE1964M0061927
Authority: DE
Inventors: Heinrich Tippmann
Original assignee: MAN Turbo GmbH
Current assignee: MAN Turbo GmbH
Priority date: 1964-07-30
Filing date: 1964-07-30
Publication date: 1968-07-25

Description

Schmiervorrichtung an einem Zahnrad Die Erfindung bezieht sich auf eine Schmiervorrichtung an einem Zahnrad mit horizontaler Drehachse und mit zwei ringförmigen Kammern für das Schmiermittel.Lubricating device on a gear The invention relates to a lubricating device on a gear with a horizontal axis of rotation and with two annular chambers for the lubricant.

Es ist bekannt, bei hochbeanspruchten Getrieben die Zahnräder mittels Ölstrahl zu schmieren und zu kühlen. Der dazu notwendige Öldruck wird in der Regel durch eine direkt mit dem Getriebe gekuppelte Ölpumpe erzeugt. Bei einer solchen Anordnung steht während des Anfahrens kein Öl zur Verfügung, weil auch die Ölpumpe bis zum Beginn der Förderung erst mit einer bestimmten Drehzahl laufen muß und die Ölleitungen erst gefüllt werden müssen. Dieser Mangel kann zum vorzeitigen Verschleiß der Zahnräder führen, insbesondere, wenn ein solches Getriebe gleich mit dem höchsten Drehmoment anläuft, z. B. zum Anlassen eines Triebwerkes über dieses Getriebe.It is known that the gears by means of highly stressed transmissions Oil jet to lubricate and cool. The oil pressure required for this is usually generated by an oil pump coupled directly to the gearbox. With such a Arrangement, no oil is available during start-up, because the oil pump too must run at a certain speed until the start of the promotion and the Oil lines need to be filled first. This deficiency can lead to premature wear and tear of the gears lead, especially when such a gear is equal to the highest Torque starts, z. B. to start an engine via this transmission.

Eine von der Pumpe unabhängige Öleinspritzung bei oder kurz vor dem Anlaufen des Getriebes ist mit den herkömmlichen Mitteln sehr aufwendig.An oil injection independent of the pump at or just before the Starting the transmission is very expensive with the conventional means.

Um bei Zahnradgetrieben mit geringem Aufwand gleich beim Anlaufen eine Schmierung bewirken zu können, ist für Zahnräder (Kegelräder) mit senkrechter Drehachse bereits eine ölreservekammer im Zahnrad vorgeschlagen worden, in der sich beim Stillstand des Getriebes das z. B. vom Getriebegehäuse abtropfende Öl sammelt, um beim Drehen des Rades durch die Zentrifugalkraft herausgeschleudert zu werden und zur ersten Schmierung zu dienen.In the case of gear drives with little effort right from the start To be able to bring about a lubrication, is for gears (bevel gears) with vertical Rotary axis already proposed an oil reserve chamber in the gear, in which when the transmission is at a standstill z. B. collects oil dripping from the gearbox housing, to be thrown out by centrifugal force when the wheel rotates and to serve as an initial lubrication.

Für Paarungen von Zahnrädern mit horizontalen Drehachsen ist das Eintauchen jeweils einiger Zähne der Zahnräder in eine Ölwanne bekannt. Diese Lösung kann nur dann angewendet werden, wenn eine entsprechende Ölwanne vorgesehen werden kann, was insbesondere bei Hochleistungsgetrieben aus Gründen des Platzmangels oft nicht möglich ist. Auch besteht bei dieser Lösung im Betrieb die Gefahr der Schaumbildung.For pairings of gears with horizontal axes of rotation, immersion is each known some teeth of the gears in an oil pan. This solution can only be used if a corresponding oil pan can be provided, which is often not the case, especially in the case of high-performance gearboxes, for reasons of lack of space is possible. With this solution there is also the risk of foam formation during operation.

Ferner ist es bekannt, für die Anlaufschmierung bei Zahnrädern eine ringförmige Sammelkammer mindestens auf einer Seite eines Zahnrades vorzusehen, in das auch dann, wenn das Zahnrad nicht in Öl eintaucht, vom Gehäuse abtropfendes Schmiermittel gelangt. Dabei taucht ein Zahnrad in einen Ölsumpf ein. Dieses Zahnrad nimmt bei laufendem Getriebe Schmiermittel in die Verzahnung mit. Bei einer solchen bekannten Lösung erfolgt die Schmiermittelmitnahme durch einen am Zahnrad befestigten Mitnahmekörper; bei einer anderen solchen Lösung erfolgt die Schmiermittelmitnahme aus einem Ölsumpf durch gewellte Scheiben zu beiden Seiten des Zahnrades. Beiden Lösungen ist also das Eintauchen eines Zahnrades in einen Ölsumpf gemeinsam, wodurch Planschverluste und Lufteinschlüsse im Schmiermittel entstehen können.It is also known for a start-up lubrication for gears to provide an annular collecting chamber on at least one side of a gear wheel, Even if the gear is not immersed in oil, there is dripping from the housing Lubricant. A gear is immersed in an oil sump. This gear takes lubricant with it into the gearing when the gearbox is running. With such a known solution takes place the lubricant entrainment by a fixed on the gear Take-away body; with another such solution, the lubricant is entrained from an oil sump through corrugated washers on both sides of the gear. Both Solutions is therefore the immersion of a gear in an oil sump in common, whereby Splash losses and air inclusions in the lubricant can occur.

Bei einer schließlich noch bekannten Anordnung ist auf der einen Seite eines Zahnrades eine Verteilkammer vorgesehen, der Schmiermittel von der gegenüberliegenden Seite her durch einen Kanal zugeführt wird, wobei das Schmiermittel durch Fliehkraftwirkung anderen Schmierstellen zugeführt wird. Es taucht jedoch auch bei dieser Lösung das Zahnrad in einen Ölsumpf ein, so daß Planschverluste und Lufteinschlüsse zu befürchten sind.In a finally known arrangement is on one side of a gear a distribution chamber is provided, the lubricant from the opposite Side is fed through a channel, the lubricant by centrifugal force is fed to other lubrication points. However, it turns up in this solution as well Gear into an oil sump, so that splashing losses and air inclusions are to be feared are.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, bei einer Paarung von Zahnrädern mit horizontalen Drehachsen mit einfachen Mitteln eine zuverlässige Schmierung und Kühlung bereits im Anlauf der Zahnräder zu gewährleisten, ohne daß eine aus Platzgründen unerwünschte besondere Ölwanne vorgesehen werden müßte.The invention is based on the task of pairing gears with horizontal axes of rotation with simple means a reliable lubrication and To ensure cooling as early as the start-up of the gears, without the need for space reasons unwanted special oil pan would have to be provided.

Zur Lösung der gestellten Aufgabe schlägt die Erfindung vor, daß die eine Kammer auf der einen Seite der Radscheibe als Sammelkammer im unteren Bereich und beim Stillstand des Zahnrades das Schmiermittel aufnimmt, um dieses unter der Wirkung der bei umlaufendem Zahnrad auftretenden Fliehkraft durch an sich bekannte Verbindungskanäle hindurch in die ebenfalls an sich bekannte zweite, als Verteilerkammer wirkende, vorzugsweise auf der anderen Seite der Radscheibe angeordnete Kammer abzugeben, die durch weitere Verbindungskanäle mit Zahnlücken des Zahnrades in Verbindung steht.To solve the problem, the invention proposes that the a chamber on one side of the wheel disc as a collecting chamber in the lower area and when the gear is at a standstill, the lubricant absorbs this under the Effect of the centrifugal force occurring when the gear is rotating by known ones Connecting channels through into the second known per se, as the distribution chamber to deliver effective chamber, preferably arranged on the other side of the wheel disc, which is connected to tooth gaps of the gear through further connecting channels.

Bei der Lösung nach der Erfindung wird ohne besondere Ölwanne des Gehäuses das beim Stillstand der Zahnradpaarung z. B. vom Gehäuse abtropfende Öl in der Sammelkammer auf der einen Seite der Zahnradscheibe gesammelt. Sofort beim Anlaufen der Zahnradpaarung gelangt das Schmiermittel schon bei geringer Fliehkraftwirkung -auf kurzem Wege in die Verteilerkammer und von dort wiederum auf kurzem Wege in die Zahnlücken, um die Flanken der Zahnradpaarung bereits unmittelbar nach deren Anlaufen zu schmieren und im Abströmen zu kühlen. Eine besondere Bedeutung kommt der Ausbildung der bekannten Kammern als Ringraum zu, weil gerade bei dieser Form bereits eine geringe Fliehkraftwirkung eine Förderung des Schmiermittels bewirkt und dadurch an den Schmierstellen im Anlaufen bereits Schmiermittel in ausreichender Menge zur Verfügung steht. Die fehlende Ölwanne ist nicht nur ein baulicher Vorteil, sondern infolge des fehlenden Eintauchens eines Zahnrades in einen Ölsumpf treten auch keine Planschverluste und Lufteinschlüsse im Schmieröl ein.In the solution according to the invention is without a special oil pan of the Housing that at standstill of the gear pair z. B. oil dripping off the housing collected in the collection chamber on one side of the gear disk. Immediately at When the gear wheel pairing starts, the lubricant arrives at a low centrifugal force -on a short way to the distribution chamber and from there on again recently Paths into the tooth gaps, around the flanks of the gear pairing immediately after to lubricate their start and to cool in the outflow. A special meaning comes to the formation of the known chambers as an annular space, because it is precisely this Form already a low centrifugal force causes a conveyance of the lubricant and as a result, there is already sufficient lubricant at the lubrication points when starting up Amount is available. The lack of an oil pan is not only a structural advantage, but due to the lack of immersion of a gear in an oil sump also no splashing losses and air inclusions in the lubricating oil.

Die Verbindung zwischen den Kammern soll in weiterer Ausgestaltung der Erfindung durch mehrere auf den Umfang der Sammelkammer verteilte gebogene Rohre erfolgen, die am einen Ende offen sind und am anderen Ende mit einem die Zahnradscheibe durchdringenden Verbindungskanal mit der Verteilerkammer verbunden sind: Durch diese Lösung wird gewährleistet, daß sich im Stillstand der Zahnradpaarung eine genügende ölmenge -ansammelt und nicht gleich das im Sammelraum .aufgefangene Öl über den Verteilerraum und die Zahnlücken abfließt; denn die Länge der Rohre wird sich unter Berücksichtigung des Zahnraddurchmessers auf jeden Fall so bestimmen lassen, daß entweder das offene R_ ohrende oder der Verbindungskanal oberhalb des Spiegels des Schmiermittels iri der Sammelkammer liegt; so daß beim Stillstand des Zahnrades das Schihiermittel nicht abströmen kann. Die röhrförmige- Verbindungsvorrichtung-bewirkt außerdem, daß. im Zusämmenwirken mit der Fliehkraftwirkung eine sich einstellende Schöpfwirkung in besonderem Maße die Förderung ausreichender Schmtermittelmengen gewährleisten wird. -Schließlich schlägt die Erfindung vor, daß. außer der Verteilerkammer auch die Sammelkammer -an der Innenseite des mit einer Außenverzahnung Versehenen Zahnrades angeordnet ist und der Zahnkranzmit Verbindungskanälen im Bereich der Verteilerkammer und- von Zahnlücken ulüd/öder einer Abspritzkante verehen ist.The connection between the chambers is intended in a further embodiment of the invention by a plurality of bent tubes distributed around the circumference of the collecting chamber take place, which are open at one end and at the other end with a gear disk penetrating connection channel are connected to the distribution chamber: Through this Solution ensures that when the gear wheel pairing is at a standstill, a sufficient amount of oil -accumulates and not the oil collected in the collection area via the Manifold and the tooth gaps drains; because the length of the pipes is going to be below Consideration of the gear wheel diameter can be determined in any case so that either the open R_ ohrende or the connecting channel above the level of the Lubricant is in the collection chamber; so that when the gear is at a standstill the lubricant cannot flow off. The tubular connecting device causes also that. in cooperation with the centrifugal force a self-adjusting The scooping effect particularly promotes sufficient quantities of lubricant will ensure. -Finally, the invention suggests that. except for the distribution chamber also the collecting chamber - on the inside of the one provided with an external toothing Gear is arranged and the ring gear with connecting channels in the area of Distribution chamber and gaps between teeth ulüd / öder a spray edge.

Eine etwas abweichende Ausführungsform der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, daß die Sammelkammer und die Verteilerkammer auf der einen. Seite der Zahnradscheibe eines, fliegend -gelagerten Ritzels angeordnet, durch .einen Abspritzring voneinander-- getrennt und -mittels . den Abspritzring durchdrigender Verbindungen. beim Umlauf des Zahnrades miteinander in Verbindung zu bringen sind.A somewhat different embodiment of the invention is characterized in that the collection chamber and the distribution chamber on the one hand. Side of the gear plate of a flying, - arranged mounted pinion voneinander-- separated by .a Abspritzring and sealing agent. connections penetrating the spray ring. are to be brought into connection with each other when the gear rotates.

Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung schematisch dargestellt. Es zeigt F i g. 1 eine bevorzugte -Ausführungsform der Erfindung; wobei das dargestellte Zahnrad in Richtung seiner Drehachse gesehen ist, F i g. 2 einen Schnitt nach der Linie II-I1 der Fig.1,- -F i g.. 3 einen Schnitt nach der Linie M -IH der F i g. 2- und F i g. 4 die vorerwähnte Ausführungsform der Erfindung bei einem fliegend gelagerten Ritzel. -.Embodiments of the invention are shown schematically in the drawing shown. It shows F i g. 1 shows a preferred embodiment of the invention; whereby the illustrated gear is seen in the direction of its axis of rotation, F i g. 2 one Section along the line II-I1 of FIG. 1, - -F i g .. 3 a section along the line M -IH the F i g. 2- and F i g. 4 the aforementioned embodiment of the invention an overhung pinion. -.

In der- Zeichnung ist das erfindungsgemäß ausgestaltete, mit einer Außenverzahnung versehene; um eine horizontale Achse umlaufende und schließlich als Kegelrad ausgebildete Zahnrad mit 1 gekennzeichnet.- An der Innenseite des Zahnkranzes ist gemäß F i . 1 bis 3 auf der einen Seite der Zahnradscheibe die Sammelkammer 2 angeordnet, die mit der dicht angeschraubten Scheibe 3 zu einer ringförmigen Rinne ausgebildet ist. Auf der anderen Seite der Zahnradscheibe ist an der Innenseite des Zahnkranzes die Verteilerkammer 4 angeordnet, die durch entsprechende Form der Innenseite des Zahnkranzes gebildet wird. An der von Zahnradscheibe und Zahnkranz gebildeten Kante sind in je einer Vertiefung zwei Rohre 5, 6 verlegt und am Zahnrad gehalten. Die beiden Rohre sind entsprechend der Zahnkranzkrümmung gebogen. Das eine Ende 7 jedes Rohres 5, _ 6 ist offen. -Das andere Ende jedes Rohres 5, 6 bildet einen die Zahnradscheibe durchdringenden Verbindungskanal 8, durch den die Sammelkammer 2 mit der Verteilerkammer 4 in Verbindung steht. Auf der Seite der Verteilerkammer 4 und im Bereich jeweils einer Lücke des Zahnkranzes ist eine Anzahl von Verbindungskanälen 9 auf den Umfang des Zahzikranzes verteilt.In the drawing is that designed according to the invention, provided with an external toothing; Gear wheel rotating around a horizontal axis and finally designed as a bevel gear is marked with 1.- According to FIG. 1 to 3 on one side of the toothed wheel disk, the collecting chamber 2 is arranged, which is formed with the tightly screwed-on disk 3 to form an annular groove. On the other side of the toothed wheel disk, the distribution chamber 4 is arranged on the inside of the toothed ring, which is formed by a corresponding shape of the inside of the toothed ring. On the edge formed by the toothed wheel disk and the toothed ring, two tubes 5, 6 are laid in a recess and held on the toothed wheel. The two tubes are bent to match the curvature of the gear rim. One end 7 of each tube 5, _ 6 is open. The other end of each tube 5, 6 forms a connecting channel 8 which penetrates the toothed wheel disk and through which the collecting chamber 2 is in communication with the distribution chamber 4. On the side of the distribution chamber 4 and in the region of a respective gap in the toothed ring, a number of connecting channels 9 are distributed over the circumference of the toothed ring.

Wird die zunächst umlaufende- Zahnradpaarung stillgesetzt, -dann sammelt sich das z. B. an das Gehäuse der Zahnradpaarung gespritzte Schmiermittel in der Sammelkammer 2, was z. B. durch ein oder mehrere Zuleitungsrohre 10 unterstützt werden kann.If the initially rotating gear pair is stopped, then collects the z. B. to the housing of the gear pair sprayed lubricant in the Collection chamber 2, which z. B. supported by one or more supply pipes 10 can be.

Die Zuleitungsrohre nehmen das Schmiermittel an 'Peilen des Getriebegehäuses, an denen das Schmiermittel bei umlaufender Zahnradpaarung in besonderem Maße angespritzt wird, auf und führen es der Sammelkammer 2 zu. Das in die Sammelkammer 2 gelangte Schmiermittel sammelt sich jeweils im unteren Bereich der Sammelkammer.. Die Rohre 5; 6 befinden sich bei stillstehendem Zahnrad 1 entweder ganz oder zumindest- mit ihrem einen Ende außerhalb des in -der - Sammelkammer _ angesammelten Schmiermittels, was durch Festlegung der-Rohrlänge mit Bezug auf den Zahnraddurchmesser erreicht werden kann.The supply pipes take the lubricant 'bearings in the gearbox housing, on which the lubricant is injected to a particular degree when the gear wheel pair is rotating is, and lead it to the collection chamber 2. That got into the collecting chamber 2 Lubricant collects in the lower area of the collecting chamber. The pipes 5; 6 are either completely or at least with the gear wheel 1 at a standstill one end outside of the lubricant accumulated in the collection chamber, which is achieved by defining the pipe length with reference to the gear diameter can be.

Läuft nun die Zahnradpaarung an, dann schöpft abwechselnd eines der-Rohre 5 und 6 mit seinem Ende 7 Schmiermittel; und dieses gelangt über den Verbindungskanal 8 des jeweiligen Rohres in die Verteilerkammer. Schöpfwirkung und Fliehkraftwirkung unterstützen sich wechselseitig, so daß schon bei geringer Umlaufgeschwindigkeit genügend Schmiermittel aus der Sammelkammer in- die Verteilerkammer gelangt. Das- in die Verteilerkammer 4 gelangte Schmiermittel gelangt unter der Fliehkraftwirkung durch die Verbindungskanäle 9 in die Zahnlücken und schmiert und kühlt die Zahnflanken bzw. die Zähne der miteinander im Eingriff- stehenden Zahnräder. Bei entsprechender. Förderleistung gelangt Schmiermittel nicht nur - durch die Verbindungskanäle 9, sondern auch über eine Abspritzkante 11 an die Zahnflanken. Gegebenenfalls kann auf die Verbindungskanäle 9 oder auf die Abspriizkante 11 verzichtet werden.If the gear wheel pairing starts up, one of the tubes 5 and 6 alternately scoops up lubricant at its end 7; and this reaches the distribution chamber via the connecting channel 8 of the respective pipe. The scooping effect and the centrifugal force effect mutually support each other, so that enough lubricant reaches the distribution chamber from the collecting chamber even at low speeds. The lubricant that has entered the distribution chamber 4 passes under the effect of centrifugal force through the connecting channels 9 into the tooth gaps and lubricates and cools the tooth flanks or the teeth of the gearwheels in mesh with one another. With the appropriate. The delivery rate of lubricant not only reaches the tooth flanks through the connecting channels 9, but also via a spray edge 11. If necessary, the connecting channels 9 or the spray edge 11 can be dispensed with.

Die geschilderte Wirkung tritt unmittelbar nach dem Anlaufen der Zahnradpaarung ein und hält an; solange- die Zahnradpaarung umläuft: Beim Beginn des Umlaufens steht in der Sammelkammer 2 genügend Schmiermittel zur Verfügung. Die Art -des verwendeten Schmiermittels ist gleichgültig: Es muß lediglich -die nötige Fließfähigkeit haben.The described effect occurs immediately after the gear pairing has started one and stops; as long as the gear pair rotates: At the start of rotation sufficient lubricant is available in the collecting chamber 2. The type of used Lubricant is indifferent: it just has to have the necessary fluidity.

Die Abwandlung der vorbeschriebenen-Anordnung gemäß F i g. 4 zeigt das fliegend gelagerte Ritzel 1 a. Sammelkammer 2 und Verteilerkammer 4 sind auf der einen Seite der Zahnradscheibe angeordnet und durch einen Abspritzring 12 voneinander getrennt. Mit den Rohren 5, 6 gelangt das Schmiermittel aus der Sammelkammer 2 in der vorbeschriebenen Weise durch den Abspritzring 12 hindurch in die Verteilerkammer 4, von wo aus es in die Zahnradlücken der miteinander im Eingriff stehenden Zahnräder gespritzt wird.The modification of the above-described arrangement according to FIG. 4 shows the overhung pinion 1 a. Collection chamber 2 and distribution chamber 4 are open arranged on one side of the gear disk and by a spray ring 12 separated from each other. With the tubes 5, 6 the lubricant arrives from the collecting chamber 2 in the manner described above through the spray ring 12 into the distribution chamber 4, from where it goes into the gear gaps of the meshing gears is injected.

Claims

Claims: 1. Lubricator on a gear with horizontal Axis of rotation and with two annular chambers for the lubricant, d a d u r c h characterized in that the one chamber (2) on one side of the wheel disc as a collecting chamber absorbs the lubricant in the lower area and when the gear is at a standstill, around this under the effect of the centrifugal force occurring with the rotating gear through connection channels (8) known per se into the one which is also known per se second, acting as a distribution chamber, preferably on the other side of the wheel disc arranged chamber (4) to be released through further connecting channels (9) with tooth gaps of the gear is in communication.

2. Device according to claim 1, characterized in that that the connection between the collection chamber (2) and distribution chamber (4) by several, on the circumference of the collecting chamber distributed bent tubes (5, 6) takes place on the one end (7) open and at the other end in a penetrating gear disk Connection channel (8) are connected to the distribution chamber.

3. Device according to claims 1 and 2, characterized in that in addition to the distribution chamber (4) also the collecting chamber (2) on the inside of the which is provided with an external toothing Gear is arranged and the ring gear with connecting channels (9) in the area the distribution chamber and tooth gaps and / or a spray edge (11) is.

4. Device according to claims 1 to 3, characterized in that the collecting chamber (2) and the distribution chamber (4) on one side of the gear wheel of a cantilevered pinion (1 a) arranged, separated from each other by a spray ring (12) and are to be brought into connection with one another during the rotation of the gearwheel by means of connections penetrating the spray ring. Documents considered: German Patent No. 1013130; British Patent No. 757 480; U.S. Patent No. 3,065,822.